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Verfahren und Vorrichtung zur Massenherstellung von stangenförmigen Körpern.
Bei der Herstellung stangenförmiger Körper aus flüssigen Rohstoffen, welche beim Erkalten durch Härtung od. dgl. fest werden, wurde bisher so verfahren, dass das flüssige Material in unten verschlossene Röhren eingegossen und nach dem Erhärten meist unter Zerstörung der Formen das Gussstück gewonnen wurde. In vielen Fällen gelang es, auch bei dieser Arbeitsweise die gegossenen Stangen ohne Zerstörung der Form zu entfernen, dadurch, dass man die Formen prismatisch oder etwas konisch hielt und die fertigen Stangen durch Umkippen aus der Form herausfallen liess.
Man war so in der Lage, die Formen mehrmals benutzen zu können, jedoch zeigte sich das bisherige Verfahren, insbesondere bei der Massenherstellung, als unwirtschaftlich, da es zuviel Handarbeit erfordert. Schliesslich zeigten die bisher verwendeten Formen noch den Nachteil, dass bei schwächer dimensionierten Stücken das Entweichen der Luft während des Giessvorganges nicht unbedingt gewährleistet war, da die Rohre von oben gefüllt werden mussten.
Dieser Umstand hat dazu geführt, dass man dazu überging, die Formen am unteren Ende nicht fest zu verschliessen, sondern durch besondere Verschlussstöpsel. Diese Arbeitsweise ist zwar durchführbar, erfordert jedoch besonders viel Handarbeit und gibt durch die Tatsache, dass durch etwaige
Undichtigkeiten der Verschlussstöpsel die später erhärtende Masse-solange sie noch flüssig ist-teilweise hindurehdringt, Anlass zu dauernden Reparaturen oder auch zum Leerlaufen der Formen während des Erhärtungsvorganges.
Durch die österr. Patentschrift Nr. 123418 ist zwar schon ein Verfahren zum selbsttätigen Füllen von
Stangenformen geschützt. Dieses Verfahren ist aber auf dem Grundgedanken der kommunizierenden
Gefässe aufgebaut und ist viel umständlicher als die vorliegende Erfindung, da es nicht nur grösseren Zeitaufwand, sondern auch, infolge der Verwendung einer besonderen Hilfsflüssigkeit, ganz besondere Fähigkeit und Zuverlässigkeit bei der Durchführung erfordert.
Allen diesen Übelständen wird durch die vorliegende Erfindung abgeholfen. Diese besteht in der Verwendung von fest verbundenen, beiderseits offenen Einzelformen von beliebigem Querschnitt (siehe Fig. 1 und 2). Die Einzelformen haben vorzugsweise die Gestalt von zylindrischen oder schwach konischen bzw. prismatischen Röhren. Sie bestehen aus Glas, keramischem Stoff, Metall od. dgl. Die zwischen ihnen liegenden Räume (s. Fig. 3) bestehen aus demselben Stoff, welcher die Wände der Röhren bildet oder aus einem von diesem verschiedenen Stoff. Die Röhrenbündel können z.
B. durch Ausbohren von Metallblöcken, aber auch, u. zw. vorzugsweise, dadurch erhalten erden, dass man die Zwischenräume von lose miteinander verbundenen Röhrenbiindeln mit leicht schmelzbaren Metallen, Legierungen, Schwefel, Siegellack, Gips, Zement, Kunstharz od. dgl. ausfüllt und zweckmässig auch eine mantelartige Umhüllung des Bündels aus einem oder mehreren derartigen Stoffen erzeugt.
Z. B. verfährt man in folgender Weise : Eine Anzahl beiderseits offener Einzelformen wird in eine unten geschlossene Hauptform, die zweckmässig um einiges länger ist als die Einzelformen, eingestellt, worauf man die Flüssigkeit, mit welcher die Zwischenräume zwischen den Einzelformen und zwischen den Formen und der Hauptform sowie die Formen selbst gefüllt werden sollen, ungefähr bis zum oberen Ende der Einzelformen eingiesst (s. Fig. 1). Noch günstiger für das Entweichen der in den einzelnen Formen enthaltenen Luft ist es, wenn man die entsprechende Menge der zu vergiessenden Flüssigkeit schon vorher in die leere Hauptform gibt und sodann die Einzelformen langsam einsinken lässt. Als Füllflüssigkeit verwendet man z. B. Phenolformaldehydharz im A-Zustande.
Nach dem freiwilligen
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oder künstlichen Erhärten der Flüssigkeit lässt sich ein Gussstück aus der Hauptform herausnehmen, in welches die Einzelformen eingebettet sind (s. Fig. 4). Es gelingt nun leicht, den Inhalt der kalibrisch oder konisch gehaltenen Einzelformen beliebigen Querschnitts aus diesem Gussstück herauszustossen, wodurch die gewünschten Stangen erhalten werden. Der zurückbleibende Körper kann nun als"Ver- drängungskörper"zu einem neuen Guss verwendet werden, und da nunmehr alle Zwischenräume zwischen den einzelnen Formen untereinander und auch zwischen den einzelnen Formen und der Hauptform mit festem Material ausgefüllt sind, findet bei den zweiten Guss kein Materialverlust mehr statt.
Auf diese Weise kann die Hauptform zusammen mit dem Verdrängungskörper sehr viele Male gebraucht werden, und es ist auch leicht möglich, eine grosse Anzahl von Einzelformen in dem Verdrängungskörper unterzubringen. Beim Giessen der Formen ergibt sieh eine grosse Arbeitsersparnis, da nicht jede Einzelform für sich, sondern nur einmal die Hauptform bis zu einer bestimmten Höhe angefüllt werden muss.
In manchen Fällen, z. B. wenn das zu vergiessende Material besonders wertvoll oder nach dem Erhärten nicht von genügender Festigkeit ist, ist es günstiger, zur Einbettung der Einzelformen in den Verdrängungskörper nicht das zu vergiessende Material zu verwenden, sondern irgendwelche andere
Substanzen, die weniger wertvoll sind oder grössere Festigkeit zeigen.
Das Verfahren eignet sich zur Verformung sämtlicher giessbarer oder plastischer Ausgangsstoffe, die durch irgendeinen Vorgang chemischer oder physikalischer Art in den Formen zum Erhärten gebracht werden können, z. B. zum Verformen von Metallen, Legierungen, Schwefel, Siegellack, Paraffin, Ätznatron, Kunstharz in flüssigem Zustand.
Das Material der Einzelformen und für die Hauptform muss den chemischen und physikalischen Eigenschaften der zu vergiessenden Flüssigkeit angepasst sein ; zweckmässig wird die Wandung der Einzelformen dünn gehalten, was sich durch die Verwendung gezogener Rohre aus Metallen oder Gläsern erreichen lässt.
Die Anwendbarkeit des Verfahrens findet nur dann eine Grenze, wenn die zu erzeugenden Körper eine Gestalt besitzen, die es aus räumlichen Gründen unmöglich macht, sie ohne Zerstörung der Einzelformen nach der einen oder andern Seite auszustossen.
Das Material für die Ausfüllung der Zwisehenräume zwischen den Einzelformen kann aus beliebigen festen Stoffen hergestellt werden, soweit sie unter den Bedingungen des Gussvorganges sich nicht durch Verflüssigung oder chemische Reaktion in schädlicher Weise verändern, insbesondere kann dieses Material wesentlich weniger wertvoll sein als das Material, welches die Einzelformen bildet, da die zu vergiessende Flüssigkeit nur mit den letzteren in innige Berührung kommt.
Beispiele :
1. Etwa 200 zylindrische Nickelröhren von 50 cm Länge und 10 mm innerem Durchmesser werden in ein 55 cm langes, schwach konisch gehaltenes Weissblechgefäss von rechteckigem Querschnitt eingestellt, nachdem man das Blechgefäss mit so viel härtbarem Kunstharz angefüllt hat, dass nach dem Einstellen der Röhren dieselben gerade bedeckt werden. Nach der Härtung des Kunstharzes erhält man einen Block, in welchem die Nickelröhren eingebettet sind. Es gelingt nun leicht, aus den Niekelröhren sämtliche 200 Kunstharzstangen herauszustossen, ohne dabei den Block im übrigen zu beschädigen.
2. Der im Beispiel 1 nach Ausstossen der erzeugten Stangen erhaltene"Verdrängungskörper"wird erneut in das im Beispiel 1 genannte Blechgefäss eingesetzt, nachdem letzteres mit derjenigen Menge flüssigem Kunstharz gefüllt worden ist, die notwendig ist, um den Verdrängungskörper gerade zu bedecken. Nach der Härtung werden, wie bei Beispiel 1, die erzeugten Stangen ausgestossen, und das Verfahren kann so viele Male wiederholt werden.
3. Durch einen schmiedeeisernen Würfel von 10 cm Kantenlänge werden in gleichen Abständen etwa 25 parallele Löcher von 10 mm Durchmesser gebohrt ; des weiteren wird ein schmiedeeisernes Kästchen hergestellt, in welches sich der Würfel mit einem Spiel von 1 mm hineinschieben lässt. Füllt man das Kästchen mit der richtigen Menge von flüssigem Zinn, so gelingt es, durch Eintauchen des vorgewärmten Würfels in der oben beschriebenen Weise, Stangen aus festem Zinn zu gewinnen. Der Verdrängungskörper kann in diesem Fall ausserordentlich oft benutzt werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Massenherstellung von stangenförmigen Körpern aus giessbaren oder fliessfähigen Grundstoffen, welche freiwillig oder nach besonderer Behandlung erhärten, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung mittels einer Anzahl unten offener Einzelformen erfolgt, welche durch einen oder mehrere Stoffe fest verbunden sind, welche dem die Wände der Einzelformen bildenden Stoff gleich oder von diesem verschieden sind.
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Method and device for the mass production of rod-shaped bodies.
In the manufacture of rod-shaped bodies from liquid raw materials, which become solid when they cool down through hardening or the like, the procedure so far has been that the liquid material is poured into tubes closed at the bottom and, after hardening, the casting is usually obtained, destroying the molds. In many cases it was possible to remove the cast rods without destroying the mold, by holding the molds prismatic or somewhat conical and by tipping the finished rods out of the mold.
It was thus possible to use the molds several times, but the previous method, especially in the case of mass production, was found to be uneconomical because it required too much manual labor. Finally, the molds used up to now had the disadvantage that, with smaller sized pieces, the escape of air during the casting process was not necessarily guaranteed, since the tubes had to be filled from above.
This fact has led to the fact that the mold was not closed tightly at the lower end, but with special stopper. This method of working is feasible, but requires a lot of manual work and is due to the fact that due to any
Leakages in the stopper, the later hardening mass - as long as it is still liquid - partially penetrates, a reason for permanent repairs or also for the molds to run empty during the hardening process.
The Austrian patent specification no. 123418 already provides a method for the automatic filling of
Bar shapes protected. However, this procedure is based on the communicating principle
Vessel constructed and is much more cumbersome than the present invention, since it not only requires a greater expenditure of time, but also, due to the use of a special auxiliary liquid, very special skill and reliability in the implementation.
All of these deficiencies are remedied by the present invention. This consists in the use of firmly connected, open on both sides individual shapes of any cross-section (see Fig. 1 and 2). The individual shapes preferably have the shape of cylindrical or slightly conical or prismatic tubes. They consist of glass, ceramic material, metal or the like. The spaces between them (see Fig. 3) consist of the same material that forms the walls of the tubes or of a different material. The tube bundle can, for.
B. by drilling out metal blocks, but also, u. Zw. Preferably, obtained by filling the interstices of loosely connected tubular bundles with easily fusible metals, alloys, sulfur, sealing wax, plaster of paris, cement, synthetic resin or the like, and expediently also a jacket-like covering of the bundle of one or more such substances generated.
For example, one proceeds in the following way: A number of individual forms that are open on both sides are set in a main form closed at the bottom, which is expediently somewhat longer than the individual forms, whereupon the liquid, with which the spaces between the individual forms and between the forms and the main form and the molds themselves are to be filled, pouring in approximately to the upper end of the individual molds (see Fig. 1). It is even more beneficial for the air contained in the individual molds to escape if the appropriate amount of the liquid to be poured is poured into the empty main mold beforehand and the individual molds then slowly sink in. The filling liquid used is z. B. A-stage phenol-formaldehyde resin.
After the voluntary
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or artificial hardening of the liquid, a casting can be removed from the main mold, in which the individual molds are embedded (see FIG. 4). It is now easy to push the contents of the calibrated or conical individual shapes of any cross-section out of this casting, whereby the desired rods are obtained. The remaining body can now be used as a "displacement body" for a new cast, and since all the spaces between the individual forms and between the individual forms and the main form are now filled with solid material, no material is lost during the second cast more instead.
In this way, the main shape can be used together with the displacement body very many times, and it is also easily possible to accommodate a large number of individual shapes in the displacement body. When pouring the molds, there is a great saving of work, since not every single mold has to be filled up to a certain height, but only once.
In some cases, e.g. B. If the material to be potted is particularly valuable or not of sufficient strength after hardening, it is more advantageous not to use the material to be potted for embedding the individual shapes in the displacement body, but any other material
Substances that are less valuable or show greater strength.
The process is suitable for shaping all castable or plastic starting materials that can be hardened in the molds by any process of chemical or physical nature, e.g. B. for deforming metals, alloys, sulfur, sealing wax, paraffin, caustic soda, synthetic resin in liquid state.
The material of the individual forms and for the main form must be adapted to the chemical and physical properties of the liquid to be poured; The walls of the individual molds are expediently kept thin, which can be achieved by using drawn tubes made of metals or glasses.
The applicability of the method only finds a limit if the bodies to be produced have a shape which, for spatial reasons, makes it impossible to expel them to one side or the other without destroying the individual shapes.
The material for filling the spaces between the individual molds can be made of any solid material, provided that they do not change in a harmful way under the conditions of the casting process due to liquefaction or chemical reaction; in particular, this material can be significantly less valuable than the material that forms the individual forms, since the liquid to be poured only comes into intimate contact with the latter.
Examples:
1. About 200 cylindrical nickel tubes of 50 cm length and 10 mm inner diameter are placed in a 55 cm long, slightly conical tinplate vessel with a rectangular cross-section, after the metal vessel has been filled with so much hardenable synthetic resin that the tubes are adjusted just to be covered. After the synthetic resin has hardened, a block is obtained in which the nickel tubes are embedded. It is now easy to push all 200 synthetic resin rods out of the Niekel tubes without damaging the rest of the block.
2. The "displacement body" obtained in Example 1 after ejecting the rods produced is reinserted into the sheet metal container mentioned in Example 1 after the latter has been filled with the amount of liquid synthetic resin that is necessary to just cover the displacement body. After hardening, as in Example 1, the bars produced are ejected and the process can be repeated as many times.
3. About 25 parallel holes 10 mm in diameter are drilled through a wrought iron cube with an edge length of 10 cm; In addition, a wrought iron box is made into which the cube can be pushed with a clearance of 1 mm. If the box is filled with the right amount of liquid tin, it is possible to obtain sticks of solid tin by dipping the preheated cube in the manner described above. In this case, the displacement body can be used extremely often.
PATENT CLAIMS:
1. A method for the mass production of rod-shaped bodies from pourable or flowable basic materials, which harden voluntarily or after special treatment, characterized in that the shaping is carried out by means of a number of individual forms open at the bottom, which are firmly connected by one or more substances which the walls of the individual forms forming substance are the same or different from this.